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湿气/热双重固化的聚酰亚胺有机硅涂层

广州化学 2024年第3期49卷 1-6,I0001页

作者：张耀东黄月文王峰刘晖王彬汁王斌谷子琛中国科学院广州化学研究所中国科学院新型特种精细化学品工程实验室广东广州510650 国科广化韶关新材料研究院国科广化(南雄)新材料研究院有限公司广东南雄512400 中国科学院大学北京100049 华中科技大学湖北武汉430074

以顺丁烯二酸酐、3-氨丙基二甲氧基甲基硅烷为原料,通过缩聚反应,采用一锅法合成了可固化的双马来酰亚胺单体PMI,并和3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷通过湿气/热双重固化得到了一系列聚酰亚胺有机硅涂层。固化过程首先是PMI和3-(异丁... 详细信息

以顺丁烯二酸酐、3-氨丙基二甲氧基甲基硅烷为原料,通过缩聚反应,采用一锅法合成了可固化的双马来酰亚胺单体PMI,并和3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷通过湿气/热双重固化得到了一系列聚酰亚胺有机硅涂层。固化过程首先是PMI和3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基MQ硅树脂在潮湿的环境气氛中通过去乙醇化反应进行半固化,再通过热引发自由基聚合成功地获得了最终涂层。所得的预聚物分子骨架由酰亚胺键组成,产生强氢键和硅氧键,这有利于制备的涂层在极端条件下的稳定性和附着力。考察了涂层的水接触角、表面形貌、附着力及硬度,探究了涂层的交联密度和对固化聚硅氧烷涂层的性能影响。总体而言,制备的涂层具有疏水性、耐湿性、附着力强等特点,在防护领域具有巨大的应用潜力。

关键词：聚酰亚胺有机硅涂层疏水附着力湿气/热双重固化

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二次铝灰资源化研究进展

稀有金属 2024年第2期48卷 277-287页

作者：刘颖张俊杰沈汉林张深根北京科技大学新材料技术研究院北京100083 北京科技大学顺德研究生院广东佛山528399

二次铝灰是熔铝产生的熔渣经提铝后产生的,由金属铝、氧化铝、氮化铝和盐类精炼剂等组成,因具有反应性和毒性被列为HW48危险废物,其无害化处置与资源化利用是亟需解决的难题。二次铝灰具有危险性是由于存在氮化铝和盐类精炼剂,其处置技... 详细信息

二次铝灰是熔铝产生的熔渣经提铝后产生的,由金属铝、氧化铝、氮化铝和盐类精炼剂等组成,因具有反应性和毒性被列为HW48危险废物,其无害化处置与资源化利用是亟需解决的难题。二次铝灰具有危险性是由于存在氮化铝和盐类精炼剂,其处置技术分为湿法、火法和湿法-火法联合3种工艺。湿法是采用水解氮化铝回收氨气、溶解并回收盐类精炼剂,最后得到氧化铝;火法是二次铝灰经熔融或煅烧分解氮化铝和盐类精炼剂,制备建筑材料或耐火材料。综述了二次铝灰的理化特性、环境危害、资源化技术,展望了二次铝灰研发和产业化的发展方向,为二次铝灰的资源化利用提供了参考。

关键词：二次铝灰资源化利用湿法工艺火法工艺建材化

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铁配合型镁合金缓蚀剂的阴极阻蚀机制

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第5期34卷 1496-1506页

作者：杨俊杰王霖倩 Carsten BLAWERT Sviatlana VLAMAKA Christian FEILER Mikhail LZHELUDKEVICH 李卫暨南大学先进耐磨蚀及功能材料研究院广州510632 暨南大学韶关研究院韶关512027 Institute of Surface Science Helmholtz-Zentrum Hereon(Hereon)21502 GeesthachtGermany Faculty of Engineering University of KielKaiserstraße 224143 KielGermany

研究阴极缓蚀剂(3-甲基水杨酸盐,3-MeSA)对含铁纯镁腐蚀性能的影响。高铁杂质颗粒成分、腐蚀表面形貌以及3-MeSA分子结构特征为揭示含铁镁合金的腐蚀行为及3-MeSA的阴极型阻蚀机理提供了实验与理论依据。研究结果表明:含铁杂质颗粒中含... 详细信息

研究阴极缓蚀剂(3-甲基水杨酸盐,3-MeSA)对含铁纯镁腐蚀性能的影响。高铁杂质颗粒成分、腐蚀表面形貌以及3-MeSA分子结构特征为揭示含铁镁合金的腐蚀行为及3-MeSA的阴极型阻蚀机理提供了实验与理论依据。研究结果表明:含铁杂质颗粒中含有固溶态硅,而Fe/Si比可能是导致不同局部腐蚀形态差异的主要原因。虽然3-MeSA能在镁基体上形成吸附层,但其阻蚀机制主要归因于其螯合从富铁颗粒中自腐蚀释放Fe^(2+)/Fe^(3+)的能力,阻止被还原的铁物质再次沉积至腐蚀金属表面。

关键词：镁富铁杂质铁配合剂阴极型缓蚀剂量子化学计算

一种Y型噻吨酮-咔唑分子的设计、合成及其蓝光和黄光有机发光二极管应用

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有机化学 2024年第4期44卷 1210-1217页

作者：孙静樊志杰杜纪宽李硕苗艳勤赵波董海亮王华太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室太原030024 山西浙大新材料与化工研究院太原030024

采用噻吨酮作为受体,9,9'-(1,3-苯基)二-9H-咔唑作为给体,设计合成了一种Y型分子,命名为TX-Ph2Cz.化合物在稀释的溶液中展示了位于420 nm处的蓝光发射,且其发射峰在不同极性的溶剂中基本不变.在四氢呋喃/水的混合溶剂中,随着含水量的增... 详细信息

采用噻吨酮作为受体,9,9'-(1,3-苯基)二-9H-咔唑作为给体,设计合成了一种Y型分子,命名为TX-Ph2Cz.化合物在稀释的溶液中展示了位于420 nm处的蓝光发射,且其发射峰在不同极性的溶剂中基本不变.在四氢呋喃/水的混合溶剂中,随着含水量的增加发射峰红移了36 nm.从其单晶结构中可以看出化合物具有很多分子间相互作用,分子间的π…π作用有助于实现分子间的电荷转移.化合物TX-Ph2Cz在掺杂器件(质量分数3%)中展示了位于440 nm的蓝光峰,而在非掺杂器件中则展示了位于540 nm处的黄光峰,这是因为在薄膜中化合物自身形成了电致激基缔合物.同时,非掺杂器件展示了更好的电致发光性能,最大电流效率和最大外量子效率分别达到4.91 cd/A和2.64%.

关键词：有机发光二极管(OLED) 噻吨酮-咔唑 Y型结构激基缔合物

沉积参数对阴极等离子电解沉积Ni涂层的影响

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稀有金属 2024年第6期48卷 761-773页

作者：卢帅孙晓伟薛伟黄康张博威吴俊升北京科技大学新材料技术研究院

采用阴极等离子电解沉积（CPED）技术制备了金属Ni涂层，研究了单次沉积和循环沉积两种模式下的沉积参数对Ni涂层沉积过程的影响，讨论了CPED制备Ni涂层的沉积机制。结果表明，采用单次沉积模式时，在沉积电压为100～110 V范围内，适当... 详细信息

采用阴极等离子电解沉积（CPED）技术制备了金属Ni涂层，研究了单次沉积和循环沉积两种模式下的沉积参数对Ni涂层沉积过程的影响，讨论了CPED制备Ni涂层的沉积机制。结果表明，采用单次沉积模式时，在沉积电压为100～110 V范围内，适当的增加沉积电压有助于平滑涂层的表面形貌；而沉积电压超过110 V会加剧等离子放电的强度和密度，引起孔洞和缺陷；随着沉积时间的增加，涂层生长经历了形核-熔融两个交替过程。涂层厚度先增加后趋于稳定，沉积时间为10 min时，涂层厚度最大（10.77μm）。采用循环沉积模式时，随着提拉速度的增加，涂层的表面粗糙度呈先减小后增加的趋势。在900μm·s-1的提拉速度下制备的涂层具有最平坦和最均匀的表面(表面粗糙度（Sa）=2.11μm，最大高度（Sz）=21.13μm)；浸没时间的增加导致涂层表面的熔融态形貌特征更明显。与浸没时间为10 s的涂层相比，浸没30 s所得涂层的Sz和Sa分别降低了40.7%和52.9%，涂层厚度增加了18%以上；随着沉积道次的增加，涂层的表面粗糙度和厚度不断增大。与沉积5道次得到的涂层相比，沉积20道次所得涂层的Sa和Sz分别增加了约5.5倍和2.8倍，涂层厚度可达24.24μm，但致密性较差，涂层中存在直径约为2μm的孔隙。

关键词：阴极等离子等离子放电沉积机制

基于聚多巴胺改性的木海绵/MOFs复合材料的制备及其吸附性能研究

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纤维素科学与技术 2024年第2期32卷 28-33页

作者：孙菲张梦佳朱海鑫曾俊姜珊珊王斌中国科学院广州化学研究所广东广州510650 中国科学院新型特种精细化学品工程实验室广东广州510650 国科广化(南雄)新材料研究院有限公司广东南雄512400 国科广化韶关新材料研究院广东南雄512400 中国科学院大学北京100049 韶关市生态环境检测站仁化分站广东韶关512300

经济发展过程中产生的环境污染已对生态环境和人类健康构成严重威胁。在众多材料中,金属有机骨架(MOFs)因其出色的吸附性能在污染物处理领域展现出巨大的潜力。然而,MOFs的刚性结构和粉末形态极大地限制了其实际应用范围。因此,寻找一... 详细信息

经济发展过程中产生的环境污染已对生态环境和人类健康构成严重威胁。在众多材料中,金属有机骨架(MOFs)因其出色的吸附性能在污染物处理领域展现出巨大的潜力。然而,MOFs的刚性结构和粉末形态极大地限制了其实际应用范围。因此,寻找一种合适的载体以拓宽MOFs的应用途径显得尤为重要。随着全球资源日益紧张,可再生绿色纤维素材料受到了广泛关注。木海绵(WS)作为一种新型环保材料,以其独特的层级、管状多孔结构,高孔隙率和大比表面积等优点脱颖而出。这些特性使得WS成为MOFs的理想载体,两者的结合有望实现对有机污染物的高效吸附。针对MOFs机械强度弱、对有机污染物吸附容量低的问题,论文设计制备了一种ZIF-8@PWS的复合材料。首先利用多巴胺仿生矿化WS,得到表面覆盖有聚多巴胺的木海绵(PWS),随后在PWS表面生长沸石咪唑酯骨架(ZIF-8),形成ZIF-8@PWS复合材料。复合材料对亚甲基蓝(MB)的吸附容量可在180 min内达到151.3 mg/g,具有良好的吸附性能。

关键词： ZIF-8 木海绵多巴胺吸附亚甲基蓝

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碳基单原子催化剂在电催化二氧化碳还原中的研究进展

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化工进展 2024年

作者：李永恒王文波辛靖吴冲冲苏梦军杨国明中海油化工与新材料科学研究院

电化学CO2还原技术是一种极富潜力的CO2利用手段，开发具有高附加值产品选择性的电催化剂对该技术至关重要。近年来，碳基单原子材料作为一种原子利用率高、化学结构可调的新型催化剂在电催化CO2还原反应中表现出极高的研究价值。本文... 详细信息

电化学CO2还原技术是一种极富潜力的CO2利用手段，开发具有高附加值产品选择性的电催化剂对该技术至关重要。近年来，碳基单原子材料作为一种原子利用率高、化学结构可调的新型催化剂在电催化CO2还原反应中表现出极高的研究价值。本文介绍了电催化CO2还原为不同产物的反应路径，总结了不同金属种类包括Fe、Cu、Ni、Co等的碳基单原子催化剂在电催化CO2还原反应中的催化性能，分别阐述了单原子配位环境调节、电子结构调节、活性位点数量调控等调节策略对催化剂性能和反应过程等的影响。最后针对电催化CO2还原反应碳基单原子催化剂的设计合成，从如何提高生成多碳产物的选择性以及鉴别反应过程中活性位点的真实状态等方面进行了展望。

关键词：二氧化碳电化学催化剂碳基材料单原子

Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学性能、抗氧化及疏水性能

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材料工程 2024年第2期52卷 190-197页

作者：李仲博中国航发北京航空材料研究院北京100095

利用物理气相沉积(PVD)技术交替沉积Ti_(3)AlN和ZrYN纳米层,制备一系列具有不同ZrYN纳米层厚度(l)的Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜,并通过XRD,SEM,纳米压痕仪,显微硬度计及接触角测量仪等研究不同l对Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学、抗氧化... 详细信息

利用物理气相沉积(PVD)技术交替沉积Ti_(3)AlN和ZrYN纳米层,制备一系列具有不同ZrYN纳米层厚度(l)的Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜,并通过XRD,SEM,纳米压痕仪,显微硬度计及接触角测量仪等研究不同l对Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学、抗氧化以及疏水性能的影响。结果表明:当Ti_(3)AlN和ZrYN纳米层厚度分别为10 nm和1 nm时,纳米多层膜具有高硬度(H=26.8 GPa)和优异的断裂韧度(Kf=4.21 MPa∙m^(1/2))。硬度和断裂韧度的提高可能是因为,当l较小时,纳米层间形成良好的c-Ti_(3)AlN/c-ZrYN共格外延结构,可以有效阻碍位错的产生和滑移。高密度的异质界面可使微裂纹发生连续偏转,有效延长裂纹扩散路径的同时消耗裂纹传播能量,从而提高断裂韧度。同时,较小的l也易于获得优异的抗氧化性能,l较小时Ti_(3)AlN纳米层占主导地位,Al倾向于在表面形成致密的Al_(2)O_(3)层,阻碍氧气向薄膜内部扩散。此外,Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜表面形成的结瘤缺陷增加表面粗糙度,使得薄膜的疏水性能得到提高,从而使其在潮湿环境中不易快速发生腐蚀。

关键词： Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学性能抗氧化性疏水性

Ti-6321钛合金钨极惰性气体保护焊接头的微观组织与力学性能

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材料工程 2024年第6期52卷 159-166页

作者：闫泰起郑涛陈冰清祝力伟中国航发北京航空材料研究院北京100095

采用钨极惰性气体保护(tungsten inert gas,TIG)焊获得了质量良好的大厚度Ti-6321钛合金焊接接头,对比热处理前后焊接接头熔融区、热影响区和母材区的微观组织变化,测试焊接接头的冲击性能、断裂韧度及拉伸性能,并与母材进行对比。结果... 详细信息

采用钨极惰性气体保护(tungsten inert gas,TIG)焊获得了质量良好的大厚度Ti-6321钛合金焊接接头,对比热处理前后焊接接头熔融区、热影响区和母材区的微观组织变化,测试焊接接头的冲击性能、断裂韧度及拉伸性能,并与母材进行对比。结果表明:焊接接头熔融区退火前的组织由粗大β柱状晶组成,晶内为充分生长的针状马氏体α′相,热影响区为β基体和初生α相组成的等轴组织,β基体中析出针状马氏体α΄相;退火后,熔融区和热影响区β晶粒内部的马氏体α΄相完全转变为次生α相。Ti-6321钛合金焊接接头的冲击韧性,断裂韧度,抗拉强度及伸长率分别为80.3 J/cm^(2),113.00 MPa·m^(1/2),873 MPa和9%,为母材的104.7%,84.1%,100%和67.7%,相比母材断口,接头冲击断口具有更为粗糙的阶梯形貌表面以及微观尺寸更小的等轴韧窝,而韧性断口表面整体更加平坦,且疲劳裂纹扩展区更窄。

关键词： Ti-6321钛合金 TIG焊热处理微观组织力学性能